0 引言

河套盆地油气勘探始于20世纪70年代末期^[1-7]，近年来，陆续发现了吉兰泰、纳林湖、临华、兴华及光明等多个含油气构造。各含油气构造之间的含油气情况差别非常大^[8-11]，南部的吉兰泰构造带的吉华2-4井钻遇近千米油层；北部临华构造的临华1井仅钻遇5m油层，却获得日产300m³的高产油流；中部纳林湖构造带的吉华27井钻遇近23m油迹和油斑，仅获得少量油花。另外，临华参1、吉华14及吉华17等井均告失利，这说明该区油气成藏规律复杂。由于早期勘探程度较低，钻井资料较少，烃源岩分布、储层特征的研究缺乏系统性，同时未深入分析油气成藏模式及富集规律，影响了下一步的油气勘探方向的决策。为此，结合区内30口钻、测井资料，开展地震资料解释，重新明确白垩系及古近系烃源岩分布特征；在储层研究基础上，对油气成藏特征、主控因素及富集规律再认识，进一步优选出临河坳陷有利油气聚集区，以期为下一步的油气勘探提供参考。

1 地质概况 1.1 构造特征

河套盆地是在华北克拉通结晶基底之上发育的中—新生代盆地。基底为早太古界—元古界乌拉山群，发育深绿片麻岩、深绿色花岗岩。沉积盖层自下而上依次为下白垩统李三沟组、固阳组，古近系始新统乌拉特组、渐新统临河组，新近系中新统五原组、上新统乌兰图克组和第四系河套群(图 1)。

临河坳陷位于盆地西部，具有南北分区、东西分带的特征^[12]。临河坳陷可以划分为南部吉兰泰凹陷和北部巴彦淖尔凹陷。其中，吉兰泰凹陷又可进一步划分为吉西洼槽和吉东斜坡，巴彦淖尔凹陷划分为淖西洼槽、中央断裂带和黄河断槽(图 2)。

吉兰泰凹陷为太古界、中生界和新生界叠合型凹陷(图 3)。下部残留石炭系及侏罗系，两套地层东、西两侧明显减薄。侏罗系与白垩系呈角度不整合接触，表明侏罗系沉积后发生了强烈的构造反转，部分侏罗系遭受剥蚀。白垩系与古近系及新近系继承性发育，凹陷呈西断东超的单断箕状结构。西部双井断裂控制了凹陷的沉积，古近系及新近系沉积较薄，双井断裂活动较弱。之后发生构造反转，局部发育背斜构造。

巴彦淖尔凹陷构造相对简单，整体呈西断东超的单断箕状结构，继承性发育白垩系、古近系及新近系(图 4)。新近纪狼山断裂剧烈活动，该区快速沉降，沉积巨厚的新生界。较厚的古近系为油气生成提供了丰富的物质基础，且埋藏深有利于烃源岩成熟。巴彦淖尔凹陷较吉兰泰凹陷油气勘探潜力更好。

1.2 烃源岩特征

临河坳陷发育下白垩统固阳组和渐新统临河组两套烃源岩，具备充足的油源条件。

1.2.1 固阳组烃源岩

吉兰泰凹陷5口井钻遇固阳组暗色泥岩，有机质丰度相差较大。其中，JHZK9井钻遇固阳组的灰色泥岩厚58m、深灰色泥岩厚29m；TOC为0.20%~3.36%，平均为1.18%；氯仿沥青“A”为0.081%~0.773%，平均为0.510%；有机质的母质类型主要是Ⅱ₁型；岩心样品分析表明有机质热演化程度达到成熟。

巴彦淖尔凹陷8口井钻遇固阳组，不同程度钻遇烃源岩，岩性主要为灰色、深灰色及灰黑色泥岩、白云质泥岩。其中凹陷北部固阳组烃源岩最为发育，临华1x井钻遇的固阳组灰色泥岩厚33m、深灰色泥岩厚109m；TOC为0.50%~2.76%，平均为1.42%；氯仿沥青“A”为0.0056%~0.1297%，平均为0.0400%；有机质的母质类型主要是Ⅲ-Ⅱ₂型，评价为中等—好烃源岩。

固阳组发育半深湖—深湖相暗色泥岩，沉积中心位于临河坳陷淖西洼槽磴口构造北侧以及兴隆构造北侧，厚度为50~300m。兴隆构造带北部暗色泥岩最厚可达800m，平均为180m，其中厚度大于200m的分布面积约为2800km²(图 5)。

1.2.2 临河组烃源岩

主要集中在巴彦淖尔凹陷。纵向上暗色泥岩主要分布于临二段，岩性主要是灰色泥岩及含膏泥岩。临河坳陷渐新统烃源岩属优质烃源岩，有机质丰度高。松5、吉华14x在临河组钻遇有机质丰度高的烃源岩。松5井TOC最高为2.06%，平均为1.41%；生烃潜量最高为13.87mg/g，平均为8.16mg/g；氯仿沥青“A”最高为0.367%。吉华14x井的TOC最高为2.36%，平均为1.27%；生烃潜量最高为10.19mg/g，平均为5.78mg/g。高丰度烃源岩具有咸化特征，有机质丰度高的烃源岩具有高植烷优势，Pr/Ph极小，Ph/C₁₈极大。萜烷中r-蜡烷含量丰富。有机质类型好，以Ⅱ₁-Ⅰ型为主，少量Ⅱ₂型。烃源岩热演化程度低，但转化率指标较高，符合咸化湖相烃源岩的未熟排烃特征。

临河组发育的半深湖—深湖相暗色泥岩全区均有分布，沉积中心位于临河坳陷淖西洼槽中北部，暗色泥岩厚度为100~450m。其中兴隆构造带北部最厚可达450m，平均为200m。厚度大于150m的暗色泥岩分布面积约为1900km²(图 6)。

1.3 储层特征

河套盆地具备晚深埋、弱成岩的特点，中—新生界具备远物源、浅水震荡环境的特点，主要发育扇三角洲相砾岩—砂砾岩—砂岩、辫状河三角洲相砂岩、湖相滩坝砂及湖相泥晶灰岩四种储层类型^[13-14]。钻井揭示5500m深度以下仍发育孔隙度大于10%的储层。目前勘探的主要碎屑岩含油层系为白垩系固阳组和古近系临河组。

1.3.1 固阳组储层

固阳组储层主要集中在纳林湖断垒带。岩性纵向上具两分特点，上部为大套棕色含砾砂岩夹薄泥岩，整体储层物性差。孔隙度为4.1%~12.0%，平均为8.5%；渗透率为0.09~4.78mD，平均为1.33mD，测井解释基本为干层。下部为一套灰色或者杂色含砾砂岩，储层物性比上部好，孔隙度约为13.0%，渗透率约为13mD，是纳林湖地区的一套主要油层段。

1.3.2 临河组储层

临河组储层全区均有发育，主要为砂泥岩互层。从下向上可以划分为乌拉特组、临河组三段、临河组一—二段三套地层。三套地层具有一定的差异性，乌拉特组砂地比约为10%，储层主要为底部的暗色泥岩中所包夹的薄砂岩；临河组三段为砂泥岩互层发育段，单砂体厚度大(约为25m)，砂岩非常发育，砂地比为50%，储层物性非常好，平均孔隙度为21.4%，平均渗透率为162.8mD；临河组一—二段发育砂泥岩薄互层，砂体厚度为3~10m不等，砂地比约为38%。

相比固阳组，临河组埋深较浅，储集物性更好。

2 油气藏分析 2.1 油气藏特征

临河坳陷已发现油藏特征主要有以下五点。

(1) 油藏集中分布。已发现油藏主要分布在大型鼻隆带内，包括南部的吉兰泰潜山和阿拉坦断鼻，中部的纳林湖断垒和下降盘，北部的兴华构造和扎格构造等(图 2)。

(2) 含油层系多。太古界潜山和白垩系固阳组、古近系临河组、新近系五原组等的碎屑岩均已证实为含油层。

(3) 圈闭类型多样。临河坳陷油藏类型主要以断块、断鼻为主。另外，在南部吉兰泰已发现潜山油气藏，北部光明构造已发现隆华1岩性油气藏。

(4) 油藏规模大、丰度高。目前已发现的油藏均属于大型—中型。2021年吉兰泰油田已建成每年50×10⁴t产能；兴隆油田上交探明储量1×10⁸t、可采储量丰度为17.6×10⁴t/km²；纳林湖构造带已落实预测储量560×10⁴t。

(5) 油气临洼富集。在兴隆构造带的高部位临华构造，临华1x井揭示临河组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ油组的油气高度分别为40、141、20m，在构造带的低部位，兴华构造兴华1井揭示临河组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ油组的油气高度分别为840、780、1020m，且测井解释未见水层，说明靠近洼槽，油气更富集(图 7)。

2.2 成藏主控因素

临河坳陷目前所发现的油气均已证实来自于下白垩统固阳组和渐新统临河组成熟烃源岩，油源相对单一。从烃源岩分布与钻探结果来看，越靠近沉积中心，油气显示越好，油藏具有近源富集的特点。

在白垩纪—古近纪，早期弱沉降造成斜坡区发育规模较大的辫状河三角洲，由南向北储层发育，砂地比横向变化小，砂地比约为40%。同时，后期(新近纪至今)断陷区快速沉降，成岩作用弱，埋藏较深的储层物性依然较好。兴华1临河组孔隙度为12.3%~22.5%，渗透率为11.6~1593.4mD。这种特点表明临河坳陷油气成藏在很大程度上依赖于源—储对接关系、砂体与断层的沟通和输导^[15-19]。因此，以砂体和断层为主的的输导体系、储层物性成为油气成藏与富集的主要控制因素。

2.3 成藏模式

在多旋回的断陷—断拗型盆地演化中，临河坳陷发育了下白垩统固阳组、渐新统临河组2套烃源岩及太古界变质岩、下白垩统固阳组、渐新统临河组、中新统五原组等多套砂岩储层。

临河坳陷多层系含油，由多期、多组断裂体系与砂体、不整合面共同构成的有效油气输导系统为纽带，形成了以固阳组和临河组为主力烃源岩的自生自储、下生上储(固阳组为源，临河组为储层)、上生下储(固阳组和临河组为源，太古界为储层)的多种成藏组合。

(1) 自生自储成藏组合。临河坳陷目前发现的油藏大部分属于自生自储型成藏组合。巴彦淖尔凹陷中部以深湖—半深湖相沉积为主，西侧陡坡带以扇三角洲相为主，东侧斜坡带由南向北发育多个辫状河三角洲，广泛发育古近系及白垩系有利储盖组合。在后期的生烃、成藏过程中，可形成以下白垩统固阳组、渐新统临河组为源，相邻砂体为储层的地层或岩性油藏和通过断层纵向输导的构造油藏(图 7)。

(2) 下生上储成藏组合。该类成藏组合主要分布在吉兰泰构造带狼山分支断层下降盘的阿拉坦断鼻构造。吉兰泰构造带渐新统临河组储层发育，物源主要来自于西北部，以冲积扇和河流相为主，局部也发育滨浅湖相。如吉华2x井在临河组钻遇冲积扇砂砾岩体，厚度可达300m，埋深仅1746m，测井解释孔隙度为17%~25%，储集物性好。同时，砂砾岩地层中也发育多套棕黄色泥岩，平均厚度可达8m，是一套较好的局部盖层。狼山分支断层的活动使下降盘白垩系和古近系产生次级断裂，固阳组油气沿断裂垂向运移至临河组，形成较好的生储组合(图 8)。

(3) 新生古储成藏组合。该类成藏组合目前仅发现于吉兰泰构造带吉兰泰潜山和纳林湖构造带纳林湖断垒，含油层为太古界变质岩，油源来自于固阳组。吉兰泰潜山东侧和纳林湖断垒带西侧分别通过狼山分支断层和纳林湖断层与巴彦淖尔凹陷相邻，具有良好的烃源条件。太古界变质岩以斜长片麻岩类为主，其次为花岗片麻岩类，含少量云英岩。变质岩潜山发育孔—缝型(裂缝、原生孔隙及次生孔隙)储层，储集空间主要包括破碎粒间孔、构造裂缝、构造—溶蚀缝、节理缝和溶蚀孔洞。基岩储层主要发育在潜山顶面以下约为300m范围内，纵向上具分带性，位于潜山顶部的风化壳和裂缝、溶蚀孔洞发育带储集条件好，向下进入潜山内部储集条件逐渐变差。通过断层输导，吉兰泰潜山和纳林湖断垒带形成固阳组和临河组一—二段生油、太古界储油的上生下储成藏组合(图 8)。

2.4 油气富集规律

临河坳陷的油气分布具有“短距离运移、环生烃中心优势富集”的特点。油气从高势区向低势区运移，紧邻生油凹陷的正向构造带是油气运移指向区。

首先，吉兰泰构造带、纳林湖构造带和兴隆构造带主要环巴彦淖尔凹陷生油中心分布。以巴彦淖尔凹陷北部生油中心为圆心，吉兰泰构造带、纳林湖构造带和兴隆构造带已发现的油藏和油气显示几乎都在半径为20km的范围内，这是临河坳陷自身油气条件决定的。吉兰泰构造带阿拉坦断鼻(定型于新近系沉积末伸展期、下白垩统固阳组烃源岩大量排烃期之前)、纳林湖断垒带以及兴隆构造带兴华—临华构造无疑是油气聚集的有利区带。

其次，由于临河坳陷中—新生代东、西两侧为双向物源，砂体发育，储集物性较好，有利于油气的侧向输导。油气以中长距离运移为主，才形成了现今的油气分布格局。

另外，兴隆构造带兴隆断裂除了是一条长期活动的断裂外，更是—条重要的油源(通源)断裂，其良好的输导性保证了巴彦淖尔凹陷北部生油中心固阳组、临河组生油层与断层上升盘兴华—临华构造临河组储层对接、沟通，形成了兴隆构造带兴华1和临华1区块断块油气藏。

3 下一步油气有利勘探方向

临河坳陷内白垩系—古近系资源量为10.30×10⁸t，目前的探明石油地质储量仅为1.5×10⁸t，资源探明率为14.6%，表明临河坳陷还具有很大的资源潜力。基于临河坳陷油气成藏主控因素和富集规律的认识，认为下一步有利勘探区带应围绕兴隆构造带扎格构造、兴华构造周缘和黄河断槽带图布东构造等展开。

3.1 扎格构造

扎格构造属于兴隆构造带，目前兴华构造、光明构造、临华构造等均已获得油气，同时纳林湖断垒带周边，吉华19x、松5、吉华27井等油气显示活跃，在临河组试油获工业油流或低产油流，表明西部的扎格构造带具备成藏潜力。

扎格构造油气勘探潜力主要体现在三个方面：①从构造位置看，它紧邻巴彦淖尔凹陷中北部生烃中心，是油气运移的有利指向区和聚集区；靠近洼槽区、烃源岩成熟度高、源动力强、源圈势差大，成藏动力对油气富集起到控制作用。②从油气输导条件看，兴隆构造带钻探成果已表明该区“沿层富集、近源富集”特点，扎格鼻隆带处于油气运移路径上，且处于辫状河三角洲前缘—滨浅湖相，砂岩储层较发育，储层物性较好；如吉华27井储层孔隙度最高达25.6%，平均孔隙度大于15%，渗透率最高达370mD。③从圈闭规模看，扎格鼻隆带发育多个以反向断块控制的反向断鼻和断块圈闭，预测资源量为1.3×10⁸t，是下一步规模储量的后备区带。

3.2 图布东构造

图布东构造位于东部黄河断槽中部。黄河断槽目前已钻探临深3、临深4井两口井，见良好油气显示。临深3井古近系和白垩系暗色泥岩厚度分别为92.8和79.3m，为较好烃源岩；临河组见油斑显示共7.25m；固阳组见油浸、油斑显示共18.50m，在下白垩统累计出油24.84m³；黄河断槽具备一定勘探潜力。图布东构造的油气勘探潜力主要体现在三个方面：①储层发育。图布断裂是新近纪同沉积断裂，来自东部伊盟隆起的物源在其下降盘坡折带发育裙摆状或朵状砂体。②烃源岩发育。黄河断槽北部临深4井揭示固阳组发育129m暗色泥岩，纳林湖断垒松5井钻遇固阳组101m暗色泥岩，均是成熟烃源岩，推测东部黄河断槽5000m深度以下白垩系烃源岩已达到生油门限。③构造圈闭发育。受北东向断层控制，该区临河组、固阳组发育的断块、断鼻圈闭面积共30m²，预测储量为1.1×10⁸t。

3.3 兴华构造周缘

兴华构造控制探明储量1×10⁸t，揭示该区为油气富集区带。围绕兴隆构造带下一步勘探目标有两个：①乌兰图克构造，为一宽缓背斜，构造面积大，兴华9井油气显示良好，具备规模油气勘探潜力；②兴华西构造，发育多排断裂，构造圈闭发育。

4 结论

(1) 临河坳陷烃源岩和储层均为下白垩统固阳组和渐新统临河组；

(2) 临河坳陷油藏呈现集中、多层系、多类型、规模大、油气临洼富集等特点。受烃源岩和源—储—圈对接关系共同控制，形成了以固阳组和临河组为主力烃源岩的自生自储、下生上储、新生古储3种成藏组合，主要在吉兰泰构造带、纳林湖构造带和兴隆构造带富集成藏；

(3) 结合油藏主控因素及油气富集规律，认为临河坳陷下一步油气有利勘探目标为扎格构造、图布东构造、乌兰图克构造和兴华西构造等。